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摘要:在化学领域,实验是基础,无论是化学学习还是教学都离不开实验。本文基于文献法、调查法、案例法重点就微型化学实验的特征、作用及其在中学教学中的应用展开探究论述,希望能为相关工作带来些许帮助。
关键词:微型化学实验;化学教学;具体应用
实验与理论是化学教学的两大支柱,这两大支柱相互支撑、相互验证,共同推进化学教学活动顺利开展。因此化学教学离不开实验。合理运用实验能加深学生对知识的理解,同时能培养学生科学系统的学习观。下面结合实际,对微型化学实验在中学教学中的应用问题做具体分析。
1微型化学实验
20世纪80年代中期,美国化学家提出“微型实验”这一概念。与常规实验相比,微型实验有自身独特的特点。微型化学实验基于绿色化学理念,运用小型化仪器设备,采用科学环保的技术方法,使用较少的化学品开展实验,通过实验获得所需要的信息。微型化学实验具有丰富的内涵,具有很高的应用价值。微型实验用到的许多仪器、设备、药品以及技术方法等都是对传统手段的极大改进。如使用输液软管替代玻璃导管、使用注射针管代替滴管等。通过这样的改进优化大大降低实验成本,同时也减少实验对能源资源的损耗浪费,实现对生态环境的有效保护【1】。
2微型化学实验在中学教学中的应用
2.1微型化学实验设计
2.1.1实验设计原则
在设计微型化学实验时,必须遵循教学目标可实现原则进行。教师设计微型化学实验要与教学对象相关,与教学内容相连,有助于教学目标的实现。在设计一个微型实验时,教师要首先考虑这个微型化实验对实现教学目标是否有直接的帮助。另外设计微型实验时候必须对学生的认知范围、理解能力等进行调查分析,确保设计的实验原理在学生的认知范围内。设计微型实验的主要目的是帮助学生更轻松、更容易、更深入地理解与攻克化学知识,所以教师设计的微型化学实验,实验中用到的各项原理、知识等都必须符合学生接受能力。教师要结合实际情况设计,避免在实验中融入过于复杂、过于深奥的原理知识【2】。
2.1.2实验设计目标与方法
设计微型化学实验时教师需先对实验目标进行明确,以目标为导向确定实验方案,确保化学实验更加科学可行。设计时根据实验的目标、特征等确定设计实验的类型,然后在类型确定的基础上开展预实验,对实验方案的科学性、可行性与实验结果的理想性进行验证确定。在设计实验内容时要做到以下几点:先根据实验目标与学生实际情况分析判断什么样的内容是在学生可接受的范围内以及自己希望学生通过实验学到什么。其次是教师要考虑怎样设计实验才能让实验更便于操作,让实验现象更加明显。如果设计出的实验需要进行拍摄,教师要能综合各种因素选择最科学合理的拍摄模式,以保证最终的实验效果能达到理想水平。
在设计实验时实验仪器的选择也是一大重点。要想让实验获得比较理想的效果,教师就需要根据实验方案与拍摄模式选择最合适的实验的实验仪器,确保实验操作能顺利进行。
2.2微型化学实验应用
在中学苏教版化学教材中,制备氢氧化亚铁沉淀是一个非常经典与重要的演示实验。该实验的设置目的是引导学生探究氢氧化亚铁的氧化性质。该实验虽然相对简单但是在操作过程中也容易出现问题。如部分学生在根据教材中的步骤进行实验时没有出现白色沉淀的现象,只直接出现了灰绿色的絮状物。这一实验现象与真实情况有出入,如果不对实验进行优化改进就有可能让学生受到误导,使学生形成错误的理解。针对此专门为学生对这一化学实验进行改进,设计出一个更加科学合理的微型化学实验。
设计时首先将制取氢氧化亚铁沉淀的条件确定下来,然后将实验教学形式确定为视频教学的形式。为使学生更清楚地看到白色变绿的现象,运用摄像机的放慢动作功能;为缩短绿色变成红褐色的反应时间,采用延时拍摄模式。设计实验时根据具体的实验内容、实验要求以及实验目的等确定本次实验需要用到小号培养皿、带铁圈的铁架台以及量筒、玻璃棒、烧杯(两個)、注射针管等仪器设备及稀硫酸、氢氧化钠与去离子水FeSO4·7H2O实验药品。
设计的实验步骤为:先根据实验操作需要稳定搭设实验拍摄装置,于铁架台上平稳放置到拍摄用的手机,将手机后置摄像头打开后调整好拍摄高度与拍摄清晰度。拍摄条件准备好后开始配置硫酸亚铁溶液。配置硫酸亚铁溶液时,先称取FeSO4·7H2O(4.3g),将FeSO4·7H2O与500ml的去离子水混合,混合过程中进行搅拌,在混合与搅拌的期间再于混合溶液中加入3滴稀硫酸溶液。完成上述操作后,称取10ml氢氧化钠溶液加入到培养皿中,打开手机拍照功能并将拍摄模式调整为慢动作后点击拍照按钮开始拍照。在手机拍摄的过程中,教师将吸有5mL硫酸亚铁溶液的针管插入培养皿中的氢氧化钠溶液液面以下,推动活塞使硫酸亚铁溶液进入到氢氧化钠溶液中;待溶液中氢氧化亚铁的颜色变为淡淡的黄绿色时,将拍摄模式设置为延时拍摄,录制 60 min,延时拍摄模式自动将视频压缩为 30s【3】。
结语
综上所述,微型化学实验用到的药物与仪器设备简单但作用却重大,合理运用微型化学实验既能降低化学教学难度又能提高学生学习效率。为此在当前背景下要进一步加大对微型化学实验的研究与应用,让微型化学实验发挥出更大的作用。
参考文献
[1]徐敏,柳傲雪,曾永明.微型化学实验及其在中学教学中的应用[J].安徽化工,2021,47(05):175-177.
[2]李想,王秀艳.翻转课堂模式下的中学化学微型实验教学探究[J].吉林教育,2020(36):52-55.
[3]陈迪. 过程可视化微型实验的设计及其在中学化学教学中的应用研究[D].鲁东大学,2019.
关键词:微型化学实验;化学教学;具体应用
实验与理论是化学教学的两大支柱,这两大支柱相互支撑、相互验证,共同推进化学教学活动顺利开展。因此化学教学离不开实验。合理运用实验能加深学生对知识的理解,同时能培养学生科学系统的学习观。下面结合实际,对微型化学实验在中学教学中的应用问题做具体分析。
1微型化学实验
20世纪80年代中期,美国化学家提出“微型实验”这一概念。与常规实验相比,微型实验有自身独特的特点。微型化学实验基于绿色化学理念,运用小型化仪器设备,采用科学环保的技术方法,使用较少的化学品开展实验,通过实验获得所需要的信息。微型化学实验具有丰富的内涵,具有很高的应用价值。微型实验用到的许多仪器、设备、药品以及技术方法等都是对传统手段的极大改进。如使用输液软管替代玻璃导管、使用注射针管代替滴管等。通过这样的改进优化大大降低实验成本,同时也减少实验对能源资源的损耗浪费,实现对生态环境的有效保护【1】。
2微型化学实验在中学教学中的应用
2.1微型化学实验设计
2.1.1实验设计原则
在设计微型化学实验时,必须遵循教学目标可实现原则进行。教师设计微型化学实验要与教学对象相关,与教学内容相连,有助于教学目标的实现。在设计一个微型实验时,教师要首先考虑这个微型化实验对实现教学目标是否有直接的帮助。另外设计微型实验时候必须对学生的认知范围、理解能力等进行调查分析,确保设计的实验原理在学生的认知范围内。设计微型实验的主要目的是帮助学生更轻松、更容易、更深入地理解与攻克化学知识,所以教师设计的微型化学实验,实验中用到的各项原理、知识等都必须符合学生接受能力。教师要结合实际情况设计,避免在实验中融入过于复杂、过于深奥的原理知识【2】。
2.1.2实验设计目标与方法
设计微型化学实验时教师需先对实验目标进行明确,以目标为导向确定实验方案,确保化学实验更加科学可行。设计时根据实验的目标、特征等确定设计实验的类型,然后在类型确定的基础上开展预实验,对实验方案的科学性、可行性与实验结果的理想性进行验证确定。在设计实验内容时要做到以下几点:先根据实验目标与学生实际情况分析判断什么样的内容是在学生可接受的范围内以及自己希望学生通过实验学到什么。其次是教师要考虑怎样设计实验才能让实验更便于操作,让实验现象更加明显。如果设计出的实验需要进行拍摄,教师要能综合各种因素选择最科学合理的拍摄模式,以保证最终的实验效果能达到理想水平。
在设计实验时实验仪器的选择也是一大重点。要想让实验获得比较理想的效果,教师就需要根据实验方案与拍摄模式选择最合适的实验的实验仪器,确保实验操作能顺利进行。
2.2微型化学实验应用
在中学苏教版化学教材中,制备氢氧化亚铁沉淀是一个非常经典与重要的演示实验。该实验的设置目的是引导学生探究氢氧化亚铁的氧化性质。该实验虽然相对简单但是在操作过程中也容易出现问题。如部分学生在根据教材中的步骤进行实验时没有出现白色沉淀的现象,只直接出现了灰绿色的絮状物。这一实验现象与真实情况有出入,如果不对实验进行优化改进就有可能让学生受到误导,使学生形成错误的理解。针对此专门为学生对这一化学实验进行改进,设计出一个更加科学合理的微型化学实验。
设计时首先将制取氢氧化亚铁沉淀的条件确定下来,然后将实验教学形式确定为视频教学的形式。为使学生更清楚地看到白色变绿的现象,运用摄像机的放慢动作功能;为缩短绿色变成红褐色的反应时间,采用延时拍摄模式。设计实验时根据具体的实验内容、实验要求以及实验目的等确定本次实验需要用到小号培养皿、带铁圈的铁架台以及量筒、玻璃棒、烧杯(两個)、注射针管等仪器设备及稀硫酸、氢氧化钠与去离子水FeSO4·7H2O实验药品。
设计的实验步骤为:先根据实验操作需要稳定搭设实验拍摄装置,于铁架台上平稳放置到拍摄用的手机,将手机后置摄像头打开后调整好拍摄高度与拍摄清晰度。拍摄条件准备好后开始配置硫酸亚铁溶液。配置硫酸亚铁溶液时,先称取FeSO4·7H2O(4.3g),将FeSO4·7H2O与500ml的去离子水混合,混合过程中进行搅拌,在混合与搅拌的期间再于混合溶液中加入3滴稀硫酸溶液。完成上述操作后,称取10ml氢氧化钠溶液加入到培养皿中,打开手机拍照功能并将拍摄模式调整为慢动作后点击拍照按钮开始拍照。在手机拍摄的过程中,教师将吸有5mL硫酸亚铁溶液的针管插入培养皿中的氢氧化钠溶液液面以下,推动活塞使硫酸亚铁溶液进入到氢氧化钠溶液中;待溶液中氢氧化亚铁的颜色变为淡淡的黄绿色时,将拍摄模式设置为延时拍摄,录制 60 min,延时拍摄模式自动将视频压缩为 30s【3】。
结语
综上所述,微型化学实验用到的药物与仪器设备简单但作用却重大,合理运用微型化学实验既能降低化学教学难度又能提高学生学习效率。为此在当前背景下要进一步加大对微型化学实验的研究与应用,让微型化学实验发挥出更大的作用。
参考文献
[1]徐敏,柳傲雪,曾永明.微型化学实验及其在中学教学中的应用[J].安徽化工,2021,47(05):175-177.
[2]李想,王秀艳.翻转课堂模式下的中学化学微型实验教学探究[J].吉林教育,2020(36):52-55.
[3]陈迪. 过程可视化微型实验的设计及其在中学化学教学中的应用研究[D].鲁东大学,2019.